We first review the principles of the dual-laser calibration technique for measuring the relative sensitivities of the spectral channels in a Thomson scattering (TS) diagnostic system by detecting with the same spectrometer the spectra scattered by the same plasma volume from two laser pulses of different wavelengths. A new data analysis method is then introduced, based on the minimization of a single χ2 function, that provides a simpler and more convenient way to determine the measurement errors on the calibration coefficients. The new analysis method is used here to investigate the expected performances of this calibration technique in the core LIDAR TS system of ITER currently under design and in the conventional multipoint TS system of RFX-mod. By calculating the expected calibration errors for typical plasma scenarios we discuss the different possible choices of the calibration laser, the characteristics of the calibrating plasma and other system parameters with an impact on the application of the technique. For ITER core LIDAR TS, designed with Nd : YAG at 1064 nm as main laser, a ruby laser shows slightly better performances as a calibration laser compared with a second harmonic Nd : YAG and a calibration accuracy ∼1% can be achieved in a relatively small number of pairs of laser pulses. In RFX-mod the combination of a Nd : YAG and a Nd : YLF laser systems is the only viable choice, and we find that, in spite of the small difference between the two wavelengths (λ = 1064 nm and λ = 1053 nm, respectively), dual-laser calibration is still possible to the required accuracy with an affordable number of pairs of laser shots.
我々はまず、トムソン散乱（TS）診断システムにおけるスペクトルチャンネルの相対感度を測定するための二重レーザー較正手法の原理を概説する。この手法では、異なる波長の2つのレーザーパルスを用いて、同一のプラズマ体積からの散乱スペクトルを同一の分光器で検出する。次に、単一のχ2関数の最小化に基づく新しいデータ解析手法を導入する。この手法により、較正係数に対する測定誤差をより簡便かつ効率的に決定することができる。本手法を、現在設計段階にあるITERのコアLIDAR TSシステムと、RFX-modの従来型マルチポイントTSシステムに適用し、その性能を評価する。典型的なプラズマシナリオに対する較正誤差を計算することにより、較正レーザーの選択肢、較正プラズマの特性、および本手法の適用に影響を与えるその他のシステムパラメータについて考察する。主レーザーとして1064 nmのNd:YAGを用いるITERコアLIDAR TSシステムでは、較正レーザーとしてルビーレーザーが第2高調波Nd:YAGレーザーよりもわずかに優れた性能を示し、比較的少数のレーザーパルス対で約1%の較正精度が達成可能である。RFX-modでは、Nd:YAGとNd:YLFレーザーシステムの組み合わせが唯一の実現可能な選択肢であり、2つの波長の差が小さい（それぞれλ = 1064 nmとλ = 1053 nm）にもかかわらず、実現可能な数のレーザーパルス対で要求精度を満たす二重レーザー較正が可能であることが見出された。